【摘要】：形狀記憶合金(Shape Memory Alloy,簡稱SMA)是一種智能金屬材料,具有超彈性性能和形狀記憶效應。近年來,形狀記憶合金材料在建筑結構領域得到了廣泛的研究和應用。在減震結構中,形狀記憶合金特有的超彈性性能和形狀記憶效應不僅可以耗散地震作用下的部分能量,而且還可以為建筑結構提供一定的恢復力,減小結構的殘余變形。但是,形狀記憶合金材料發(fā)揮超彈性性能需要一定的位移,普通的斜撐式機構產(chǎn)生的位移極為有限,不能充分發(fā)揮形狀記憶合金材料的減震耗能作用。因此,為充分發(fā)揮形狀記憶合金的性能,本文提出了一種肘節(jié)型SMA阻尼器,并以其為減震裝置對不同場地的地震作用下鋼框架減震結構的抗震性能進行了研究,主要研究內(nèi)容如下:(1)研究了形狀記憶合金超彈性性能與溫度和應力的關系、形狀記憶效應、溫度和應變的關系,表明應力的變化可以改變超彈性性能曲線的包絡面積,而溫度的變化只影響超彈性曲線的上下限,不改變包絡面積,卸載后,形狀記憶合金恢復原有形狀。(2)設計了一種具有耗能和自復位能力的新型SMA阻尼器,介紹了該阻尼器的工作原理和特點。并提出了一種肘節(jié)型位移放大機構,推導了位移放大系數(shù)與肘節(jié)角度的關系,提出的肘節(jié)型SMA阻尼器可減小結構位移響應。(3)選取不同場地上的地震波,對Benchmark鋼框架模型在有、無阻尼器下的反應進行分析,對比了無控結構、斜撐SMA阻尼器結構以及肘節(jié)型SMA阻尼器結構在地震作用下的響應和不同阻尼器布置方案下結構的減震效果,表明肘節(jié)型SMA阻尼器可已有效的減小結構的動力響應,薄弱層層的布置方案在減少阻尼器數(shù)量的同時,可以達到較好的控制效果。
【圖文】：

圖 2-1 單軸加載模型記憶合金超彈性性能的子程序進行驗證，材料度取值為 330K。所施加荷載應該保證材料進行0，使試件自由回彈。為了驗證Lagoudas模型的和 Tanaka 模型進行對比分析，結果如圖 2-2 所

第 2 章 形狀記憶合金材料本構關系圖 2-1 單軸加載模型首先，對形狀記憶合金超彈性性能的子程序進行驗證，材料初始溫度應高于奧氏體結束溫度，溫度取值為 330K。所施加荷載應該保證材料進行馬氏體相變，，加載完成后應力卸載至0，使試件自由回彈。為了驗證Lagoudas模型的正確性，將Lagoudas模型與 Liang 模型和 Tanaka 模型進行對比分析，結果如圖 2-2 所示。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TU391;TU352.11

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本文編號：2619737